□文/劉顯元
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的不斷發(fā)展,糧食安全事關(guān)社會(huì)穩(wěn)定和國(guó)計(jì)民生,重視糧食安全是關(guān)乎我國(guó)未來(lái)發(fā)展的重要問(wèn)題。而耕地是保障糧食生產(chǎn)的關(guān)鍵基礎(chǔ),土壤生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重影響著糧食生產(chǎn)情況。
常言道:萬(wàn)物生長(zhǎng),立足根本。農(nóng)作物的生長(zhǎng)過(guò)程需要良好的根部生長(zhǎng)環(huán)境,換言之,只有農(nóng)作物根系處于良好的土壤理化環(huán)境當(dāng)中,才能夠促使農(nóng)作物健康生長(zhǎng)。農(nóng)田土壤理化性狀主要包括兩個(gè)方面,一是土壤物理性狀;二是土壤化學(xué)性狀。
農(nóng)田土壤物理性狀包括土壤的通透性、土壤的保水保肥性能以及土壤的有機(jī)質(zhì)含量。農(nóng)作物根部細(xì)胞在生長(zhǎng)的過(guò)程中需要進(jìn)行呼吸作用,更需要吸收各種養(yǎng)分的溫床,因此假如農(nóng)田土壤出現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象就會(huì)加速惡化農(nóng)作物根系的健康生長(zhǎng)狀態(tài)。小麥和玉米對(duì)富含氮肥的農(nóng)田土壤表現(xiàn)良好,合理、有效的增施氮肥能夠達(dá)到良好的穩(wěn)產(chǎn)與增產(chǎn)的效果,因此,科學(xué)增施氮肥可以有效的促使配肥農(nóng)田土壤地力,更是決定抗逆性與高產(chǎn)的基本有效措施[1]。
農(nóng)田土壤化學(xué)性狀主要指的是農(nóng)田土壤酸堿度,也就是pH 值,以及農(nóng)田土壤中的無(wú)機(jī)微量元素。在小麥和玉米的生長(zhǎng)過(guò)程中都離不開(kāi)各種養(yǎng)分,在農(nóng)作物生長(zhǎng)的整個(gè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)合理的把控各種營(yíng)養(yǎng)元素的利用率和化肥流失量以及實(shí)際的農(nóng)田土壤營(yíng)養(yǎng)狀況。
輪作農(nóng)田主要指的是在同一塊農(nóng)田上按照相應(yīng)的順序在年度間或季節(jié)間輪流更換種植不同的農(nóng)作物或是復(fù)種組合的農(nóng)作物種植方式。土壤輪作是一種用地養(yǎng)地有機(jī)結(jié)合的種植措施。田地輪作的命名取決于此地塊輪作的主要農(nóng)作物構(gòu)成形式,在我國(guó)輪作、農(nóng)田中比較常見(jiàn)的輪作類別為禾豆輪作、禾谷輪作、水旱輪作糧食與經(jīng)濟(jì)農(nóng)作物輪作等等。比方說(shuō)在此地塊中主要種植小麥和玉米,那么此輪作農(nóng)田的名稱就會(huì)被定義為小麥-玉米輪作農(nóng)田??茖W(xué)、合理的進(jìn)行農(nóng)作物輪作能夠有效的提升農(nóng)田的經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益[2]。
將農(nóng)田進(jìn)行農(nóng)作物輪作不僅能夠有效的提升農(nóng)田的利用率,還能夠增加種植人員的經(jīng)濟(jì)收入。主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,可以充分、有效的提升農(nóng)田土壤肥力,比方說(shuō),禾谷類農(nóng)作物在生長(zhǎng)過(guò)程中需要不斷的消耗土壤中的氮素,但一些豆類農(nóng)作物可以有效的保留住大量游離在空氣中的氮素,而一些十字花科類農(nóng)作物又可以充分的分泌大量的有機(jī)酸,因此,將這些種類的農(nóng)作物進(jìn)行輪流種植就可以有效的保持、恢復(fù)以及提升農(nóng)田的土壤肥力。第二,能夠有效、合理的利用農(nóng)田土壤中的各種養(yǎng)分,由于農(nóng)作物的類別不同,也就導(dǎo)致了其實(shí)際生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)農(nóng)田土壤中的水分以及營(yíng)養(yǎng)元素在吸收能力方面存在著比較大的差異,比方說(shuō)小麥和水稻等谷類農(nóng)作物在氮元素和磷元素方面吸收的比較多,但對(duì)于鈣元素來(lái)講吸收的就相對(duì)較少,而豆類農(nóng)作物在生長(zhǎng)過(guò)程中吸收的鈣元素相對(duì)較多,對(duì)氮元素的吸收相對(duì)較少。在這種情況下,將這些不同種類的農(nóng)作物進(jìn)行輪流種植之后,就可以充分的利用農(nóng)田土壤中的各種養(yǎng)分,有效的激發(fā)農(nóng)田的穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)潛力,從而提升農(nóng)田經(jīng)濟(jì)效益。除此之外,根據(jù)農(nóng)作物的根部生長(zhǎng)深淺情況,可以將常見(jiàn)的農(nóng)作物分為根淺農(nóng)作物與根深農(nóng)作物兩種類別,將這兩種農(nóng)作物進(jìn)行輪流種植,就能夠有效的利用農(nóng)田土壤中不同層次的水分與養(yǎng)分。第三,能夠有效的降低農(nóng)田中的病蟲(chóng)草害的發(fā)生,一方面農(nóng)作物土壤輪作能夠有效的改變田地中的病菌寄生主體,從而達(dá)到合理抑制病菌生長(zhǎng)的目的,進(jìn)一步降低土壤病害的發(fā)生;另一方面實(shí)行農(nóng)作物輪作,特別是水旱輪作,還能夠有效的改變各類雜草的生長(zhǎng)環(huán)境,從而達(dá)到消滅或抑制雜草生長(zhǎng)的主要目的。第四,可以有效的利用農(nóng)業(yè)資源,一方面,根據(jù)農(nóng)作物生態(tài)特征和生理特點(diǎn),在實(shí)際農(nóng)作物輪作種植過(guò)程中將農(nóng)作物進(jìn)行前后種植搭配,使農(nóng)作物收獲與種植的茬口緊密銜接,能夠有效、合理的利用土地資源、水資源以及光熱等自然資源。另一方面,進(jìn)行農(nóng)作物輪作種植有助于均衡、合理的使用社會(huì)資源,例如農(nóng)藥、農(nóng)具、肥料以及資金等等,與此同時(shí)還能夠合理的錯(cuò)開(kāi)農(nóng)忙季節(jié)[3]。
選擇周麥18 作為試驗(yàn)小麥品種,選擇鄭單958 作為試驗(yàn)玉米品種。試驗(yàn)中選取的農(nóng)作物肥料包括氯化鉀(氧化鉀含量60%)、尿素(氮含量45%)、過(guò)磷酸鈣(五氧化二磷含量11%)。
試驗(yàn)地點(diǎn)位于河南某地,試驗(yàn)田所屬氣候?yàn)榇箨懶詼嘏瘞Ъ撅L(fēng)氣候類型。試驗(yàn)田中的土壤屬于粘壤潮土,耕種層土壤的酸堿度為pH 值7.6,每千克土壤含氮元素1.55 克、速效磷20 毫克、有機(jī)質(zhì)18.22 克,速效鉀145毫克。0 至30 厘米土壤容重為每立方厘米1.48 克。選取的試驗(yàn)農(nóng)作物種植方式為小麥-玉米輪作種植形式。
試驗(yàn)時(shí)間以2020 年9 月為起點(diǎn),試驗(yàn)?zāi)康氖沁B續(xù)不同氮肥施用量定位。試驗(yàn)選擇五個(gè)施氮水平,在玉米生長(zhǎng)與小麥生長(zhǎng)的過(guò)程中施肥量相同,分別為每公頃360千克、240 千克、180 千克、120 千克、0 千克,分別用N360、N240、N180、N120、N0 表示。在小麥種植中,氮肥平均分兩次在播種前和拔節(jié)期施用;在玉米種植中,三分之一的肥料在播種前施用,三分之二的肥料在大喇叭口期追施。
從圖1 能夠看出,施氮量的不同情況下土壤有機(jī)質(zhì)含量有著非常明顯的變化,隨著時(shí)間的累積,土壤有機(jī)質(zhì)含量的主要變化為:在N0 與N120 作用下的呈現(xiàn)下降趨勢(shì),在N180和N240作用下呈上升趨勢(shì),在N360作用下增幅比較小。
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由下表可見(jiàn),在試驗(yàn)田中,通過(guò)不同的施氮作用,在T1到T7的幾個(gè)時(shí)期內(nèi)實(shí)際的pH值波動(dòng)非常明顯。
評(píng)價(jià)農(nóng)田土壤質(zhì)量的核心指標(biāo)是土壤理化性狀,與自然環(huán)境和管理方式有著直接的關(guān)系。本次試驗(yàn)結(jié)果表明,連續(xù)不同施氮對(duì)小麥-玉米輪作農(nóng)田土壤理化性狀有著各自不同的影響。